实 验
一、 测匀变速直线运动的加速度
原理:
注意:
1、什么是
是x2与x1之差,而题目往往给的位移(x)0à1、0à2、0à3、0à4、0à5、0à6的位移,千万不能直接做差。先算0à1、2à3、3à4、4à5、5à6的位移,然后再差。
2、逐差法
①是不是一定要用逐差法?
理论上讲,只要是实验数据,就一定要这样做。但有时题目给出的1à2与0à1、2à3与1à2……的位移差相同,随便拿一组数据,根据(注意分母)计算就可以。
②若题目只给了两组数据
例如右图中,只给了x1和x5,只要根据
可得
3、怎么算T
T是相邻两计数点的时间间隔,由两个因素决定
① 打点计时器所接的电源频率(原因高二学习时会讲到)决定打出点的时间间隔,一般所用电源频率为50Hz,即所打出点的时间间隔为0.02s。另电源应选交流电源。
② 相邻计数点间有几个打出点的时间间隔。若为n个打出点的时间间隔,则T=nt0
4、注意的单位(在这个问题丢分的同学特别多)
一般题目给出的的单位为cm,应化成m。在计算中,一般相邻的计数点的时间间隔为0.1s,经过平方后变成0.01,刚好与分子中的cm化成m的10-2约去。
还可求瞬时速度(除0、6两点)
原理:时间中点的瞬时速度等于该段的平均速度
注意分母为2T
若要求0、6点速度,可在0à1、5à6段应用运动学公式求解
练习
(2007年北京高考)⑵某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜 面上的运动。实验步骤如下:
a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示。
c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别作:S1、S2、S3……S6。
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e.分别计算出S1、S2、S3……S6与对应时间的比值。
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出
与对应时间t的坐标点,划出
—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平 F.重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2= cm,S5= cm。
③该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出—t图。
④根据—t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0= m/s;它在斜面上运动的加速度a= m/s2。
参考答案
①A,C ②(2.97~2.99),(13.19~13.21)
③图略 ④(0.16~0.20),(4.50~5.10
二、 验证弹力与弹簧伸长量的关系
原理:
其中是型变量,而不是弹簧的长度。
考试可能会涉及图像,即f与L(弹簧的长度)图像,此时图像大致为下面形式。
图线与横轴的交点表示:弹簧的原长
图线的斜率:劲度系数k
注意画图:描点后不是把各点依次连接
练习
(北京2008高考)(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7。
①下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 .
测量记录表:
代表符号 |
L0 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
L7 |
刻度数值/cm |
1.70 |
3.40 |
5.10 |
|
8.60 |
10.3 |
12.1 |
|
②实验中,L3和L7两个值还没有测定,请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。
③ 为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:
d1=L4-L0=6.90cm, d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm。
请你给出第四个差值:d4= = cm。
④根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。
用d1、d2、d3、d4
表示的式子为:= ,
代入数据解得= cm。
⑤计算弹簧的劲度系数k= N/m。(g取9.8m/s2)
参考答案
①l5 ;l6;②6.85(6.84-6.86) ;14.05(14.04-14.06);
③l7-l3 ;7.20(7.18-7.22) ;④
编辑者:金华启航家教网(www.0579jj.net)